Laser čvrstog: princip rada, primjena

Ovaj članak pokazuje kako su izvori monohromatske zračenja i koje su prednosti solid-state laser u odnosu na druge vrste. Ovdje nam je rečeno kako postoji generacija koherentnog zračenja, zašto puls uređaj moćniji, ono što je potrebno za graviranje. Tu je i smatra se tri potrebne laserske element i kako se to radi.

teorija band

Prije nego što se govori o tome kako upravljati laser (SSD, na primjer), trebali biste razmotriti neke od fizičkog modela. Iz škole lekcije jedan seća da elektroni oko jezgra su raspoređeni u određenim orbitama ili nivoa energije. Ako nam je na raspolaganju ni jedan atom, i mnogo, to jest, smatramo bilo trodimenzionalno tijelo, postoji jedan problem.

Prema principu Pauli, u ovo tijelo sa jednom te istom energije može biti samo jedan elektron. Tako čak i najmanji zrno sadrži veliki broj atoma. Priroda je pronašao u ovom slučaju vrlo graciozan izlaz - energija svaki elektron energije razlikuje od uz vrlo mali, gotovo neprimjetan iznos. U ovom slučaju sve elektrona jednog nivoa "pritisne" u jedan band energiju. Područje u kojem se nalaze najviše udaljeni od jezgre elektrona, pod nazivom valence. Prati je područje ima veću energiju. To Elektroni se slobodno kreću, a to se zove sprovođenje bend.

Emisije i apsorpcije

Bilo koji laser (solid-state, plin, kemijske) radi na principima elektrona tranzicije iz jedne zone u drugu. Ako je vaše tijelo izloženo svjetlu, foton na elektron daje dovoljno snage da je bio u više energetsko stanje. Nasuprot tome, kada se elektron prešao iz sprovođenje bend valentni, emituje foton. Ako je materijal poluvodiča ili izolator, valentne i vodljive vrpce su odvojeni interval u kojem nema nivou. U skladu s tim, elektroni ne mogu biti tamo. Ovaj interval se zove bend jaz. Ako foton ima dovoljno energije, elektroni skok prevazilaženja ovog intervala.

generacija

Princip rada SSD laser se temelji na činjenici da je supstanca u zabranjenu zonu je stvorio takozvani obrnuti sloja. Elektron životni vijek na ovom nivou je viši od tokom svog boravka u provođenje benda. Tako je, u određenom vremenskom periodu na njemu "akumulirati" elektrona. To se zove stanovništva inverzija. Kada je ovaj nivo isprekidana elektrona, fotona prolazi željene valne duljine, uzrokuje istovremenu proizvodnju velikog broja identičnih dužine i faza svjetlosti valova. To jest, elektroni su lavinu odjednom u osnovno stanje, stvarajući snop jednobojne fotona dovoljno velike snage. Treba napomenuti da je glavni problem prvog razvoja laser je da takva kombinacija tvari za koje bi bilo moguće stanovništva inverziju jedan od nivoa. Prvi radni medij legiranih čelika rubin.

Sastav laser

SSD lasera na glavne komponente se razlikuje od drugih vrsta. Radni fluid, u kojoj je inverzija populacije jedan od nivoa, osvijetljen izvor svetlosti. To se zove pumpanje. to često može biti normalan žarulje sa žarnom niti ili cijev pražnjenje plina. Dva paralelna proširenje kraju radnog fluida (solid-state laser kristala pretpostavlja, gas - vakuum atmosfera) formiraju sistem ogledala, ili optički rezonator. Ona se skuplja u zrak samo one fotone koji su paralelno u utičnicu. Pumped solid-state laser obično se javlja preko flash lampe.

Vrste solid-state laser

Ovisno o načinu izlaza laserske zrake razlikovati kontinuirano i pulsirajuće lasera. Svaki od njih se koristi i ima svoje karakteristike. Glavna razlika - pulsirala SSD laseri imaju veći kapacitet. Kako je za svaki snimak fotone kao što su "gomilaju", onda je jedan puls je u stanju da isporuči više energije nego kontinuirana oscilacija u istom vremenskom periodu. Manji puls traje, snažniji svaki "snimak". U ovom trenutku, to je tehnološki moguće izgraditi femtosekunde laser. Jedan od njenih impulsa traje oko 10 ^-15 sekundi. Takva zavisnost odnosi se na činjenicu da je stanovništvo obrnutim procesima kao što je opisano gore traje vrlo, vrlo mala. Što duže treba čekati prije nego što "puca" laser, što više elektrona imati vremena da napusti obrnuti nivou. U skladu s tim, smanjene koncentracije i energije fotona izlaznog zraka.

lasersko graviranje

Obrasci na površini metala i stakla stavke ukrašena svakodnevni život osobe. Oni se mogu primijeniti mehanički, kemijski ili laserom. Potonji metoda je najmoderniji. Njegova prednosti u odnosu na druge metode kako slijedi. Budući da je direktan uticaj na radnu površinu ne postoji, to je gotovo nemoguće oštetiti stvar u procesu primjene obrasca ili natpis. Laserski snop opekotine vrlo plitka utora površine ugraviran ostacima glatka i, stoga, stvar nije oštećen i da će trajati duže. U slučaju metala laserske zrake mijenja samu strukturu materije, a riječi će ne blijede dugi niz godina. Ako je stvar pažljivo koristiti, ne potapati u kiselinu ili deformirati, a zatim nekoliko generacija uzorak na to tačno očuvana. Lasersko graviranje je najbolje da izaberete SSD prebacivanje iz dva razloga: procesi u čvrste lakše upravlja, i to je optimalan za odnos outputa i cijene.

instalacija

Graviranje, postoje posebni instalacije. Pored direktnog laser, sastoje se od mehaničke vodič, u kojem laser poteza, i opreme za monitoring (kompjuter). Laserski stroj se koristi u mnogim sektorima ljudske aktivnosti. Iznad smo razgovarali o ukrašavanje svakodnevnih predmeta. Registriran pribor za jelo, upaljači, čaše, satova za dugo vremena će ostati u porodici i biće podsjetio na srećne trenutke.

Međutim, ne samo domaće, već i industrijske robe zahtijeva lasersko graviranje. Velikih postrojenja, kao što su automobilska, objavio detalje ogromnog broja: stotine hiljada ili miliona. Svaka stavka mora biti označeno - kada i ko je stvorio. Bolji način nego lasersko graviranje, da ne, vrijeme boravka na slobodi, životni vijek će biti dugačak čak za dijelove pokretnih, što je povećalo rizik od abrazije. Laser za kavu, u ovom slučaju mora biti odlikuje visokom kapaciteta i sigurnosti. Uostalom, ako je graviranje barem djelić promjene posto svojstva metalnih dijelova, može drugačije reagirati na vanjske stimulanse. Na primjer, probijanje u tački primjene natpisa. Međutim, pogodan za kućnu upotrebu jednostavnije i jeftinije instalacije.